CN112269369A - 一种线性控制的电控阀及电控燃料系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种线性控制的电控阀及电控燃料系统，该电控燃料系统包括：储箱、碳罐、电控阀和控制器。电控阀的进气口与储箱的排气口相连，电控阀的第一通气口与碳罐的进气口相连，电控阀的第二通气口与发动机相连。控制器与电控阀信号连接，在车辆行驶或车辆停止时，控制器控制电控阀的进气口与第一通气口和第二通气口处于密闭隔离。在储箱进行泄压或加注时，控制器控制电控阀的进气口与第一通气口导通。在碳罐进行脱附时，控制器控制第一通气口与第二通气口导通。在储箱和碳罐同时进行脱附时，控制器控制电控阀的进气口、第一通气口和第二通气口相互导通。本发明能提高系统的控制精度和燃料利用效率。

Description

一种线性控制的电控阀及电控燃料系统

技术领域

本发明涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种线性控制的电控阀及电控燃料系统。

背景技术

为了满足日益严格的法律法规，在一定条件下需将油气密闭在燃油系统中，并采用油箱隔离阀进行控制，燃料系统复杂性的上升环境温度的交互变化导致燃料储箱内部的压力也交互变化，极端条件下的高压或低压会导致燃料储箱变形或吸瘪，由此要求燃料储箱系统具有耐压的特性，在其内部压力超出一定范围时，将压力释放，在其内部压力不足时补气到燃料储箱。

在燃油系统的排气路径上连接一个碳罐，碳罐内部的活性炭可以有效的吸附油气分子。碳罐需要经常脱附，即将吸附的油蒸汽送到发动机燃烧，降低环境污染、提升燃料使用效率但现有的脱附控制阀与油箱隔离阀采用两个阀门控制，成本较高。在燃料加注之前需要释放蒸汽产生的压力防止加注失效，这需要占用加注者的等待时间；同时，在燃料储箱内加注燃料过程中，需将储箱内燃油蒸汽排放到碳罐进行油汽吸附；当燃料加注达到一定液位时，传统机械式阀门切断油蒸汽通路以控制容积，但会因气流波动等干扰影响容积的精度，在后期中如对储箱或阀门进行更改，需耗费大量的时间与费用。因此，如何提升储箱油蒸汽管控具有重要的研究意义。

发明内容

本发明提供一种线性控制的电控阀及电控燃料系统，解决现有传统高压燃油系统中燃料储箱内的燃料气体管理不合理的问题，能提高燃料系统的控制精度，提高车辆的燃料利用效率和环保效果。

为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：

一种线性控制的电控阀，包括：壳体和切换装置；

所述壳体内设有第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述第一腔室设有所述电控阀的进气口，所述第二腔室设有第一通气口，所述第三腔室设有第二通气口；

所述切换装置用于控制所述第一腔室、所述第二腔室和所述第三腔室之间相互导通或封闭隔离。

优选的，所述第二腔室的一侧与所述第一腔室相连，所述第二腔室的另一侧与所述第三腔室相连；

所述第二腔室设有第一通孔和第二通孔，所述第二腔室通过所述第一通孔与所述第一腔室连通，所述第二腔室通过所述第二通孔与所述第三腔室导通；

所述切换装置通过控制所述第一通孔和所述第二通孔的导通或密封，以实现所述第一腔室、所述第二腔室和所述第三腔室之间相互导通或封闭隔离。

优选的，所述切换装置包括：行程控制单元、导杆、复位弹簧、第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈；

所述第一密封圈和所述第二密封圈串接在所述导杆上，所述第一密封圈处于所述第一腔室内，所述第二密封圈处于所述第二腔室内，所述第一密封圈和所述第二密封圈分别处于所述第一通孔的两侧，用于调节所述第一通孔的开度；

所述第三密封圈设置在所述第三腔室内，所述复位弹簧设置在所述第三腔室内，所述复位弹簧的一端与所述第三腔室的底面相连接，所述复位弹簧的另一端与所述第三密封圈相连接，使所述第三密封圈在所述复位弹簧作用下密封所述第二通孔；

所述导杆贯穿所述第一通孔处于所述第一腔室和所述第二腔室之内，所述行程控制单元驱动所述导杆上下运动，在所述导杆向下运动，且穿过所述第二通孔时，所述导杆推动所述第三密封圈向下运动，使所述第三腔室与所述第二腔室相互导通。

优选的，还包括：排放控制装置；

所述第一腔室内设有排放通道，所述排放通道的端部设有排气口，所述排放通道侧壁设有连通孔，所述连通孔与碳罐的排气口相连接；

所述排放控制装置设置在所述排放通道内，用于控制所述排放通道的通气口与外部的导通或隔离。

优选的，所述排放控制装置包括：第一凸轮结构、第一传动轴、第一弹簧、第一档板、第二档板和第四密封圈；

所述第一档板和所述第二档板串接在所述第一传动轴上，所述第二档板设置在所述连通孔远离所述排放通道的通气口一侧，所述第一档板设置在所述第二档板的左侧；

所述第一弹簧的一端与所述第一档板固定，所述第一弹簧的另一端与所述第二档板固定；

所述第一凸轮结构设置在所述导杆上，所述第一传动轴与所述第一凸轮结构垂直设置，在所述导杆上下运动时，所述第一传动轴的一端沿所述第一凸轮结构的表面上下滑行，使所述第一传动轴左右传动；

所述第四密封圈设置在所述第一传动轴另一端的端部，在所述第一传动轴一端处于所述第一凸轮结构上时，所述第四密封圈封堵所述排气通道的通气口。

优选的，所述排放控制装置包括：第二凸轮结构、第二传动轴、第二弹簧、第三档板、和第四档板；

所述第二弹簧的一端与所述第三档板固定，所述第二弹簧的另一端与所述第四档板固定；

所述第三档板和所述第四档板串接在所述第二传动轴上，所述第三档板设置在所述连通孔远离所述排放通道的通气口一侧，所述第四档板设置在所述排气通道的通气口外侧，并封堵所述排气通道的通气口；

所述第二凸轮结构设置在所述导杆上，所述第二传动轴与所述第二凸轮结构垂直设置，在所述导杆上下运动时，所述第二传动轴的一端沿所述第二凸轮结构的表面上下滑行，使所述第二传动轴左右传动；

在所述第二传动轴的一端处于所述第二凸轮结构上时，所述第四档板脱离所述排气通道的通气口。

本发明还提供一种线性控制的电控燃料系统，包括：储箱、碳罐和控制器，以及上述的电控阀；

所述电控阀的进气口与所述储箱的排气口相连，所述电控阀的第一通气口与所述碳罐的进气口相连，所述电控阀的第二通气口与发动机的燃料进气口相连；

所述控制器与所述电控阀信号连接，在车辆行驶或车辆停止时，所述控制器控制所述电控阀的进气口与所述第一通气口和所述第二通气口处于密闭隔离；

在所述储箱进行泄压或加注时，所述控制器控制所述电控阀的进气口与所述第一通气口导通，使所述储箱内的燃料气体排入所述碳罐中；

在所述碳罐进行脱附时，所述控制器控制所述第一通气口与所述第二通气口导通，使碳罐内的燃料气体排入发动机中燃烧；

在所述储箱和所述碳罐同时进行脱附时，所述控制器控制所述电控阀的进气口、所述第一通气口和所述第二通气口相互导通。

优选的，还包括：压力传感器；

所述压力传感器与所述控制器信号连接，用于检测所述储箱内的燃料气体压力；

在所述燃料气体压力大于第一压力阈值时，所述控制器控制所述电控阀的进气口与所述第一通气口导通，使所述储箱内的燃料气体排放入所述碳罐中。

优选的，还包括：液位传感器；

所述液位传感器与所述控制器信号连接，用于检测所述储箱内的燃料液位；

在所述燃料液位在设定液位阈值时，所述控制器控制所述电控阀的进气口与所述第一通气口切断。

优选的，还包括：OBD检测模块；

所述OBD检测模块与所述控制器信号连接，所述OBD检测模块设置在所述碳罐的排气口处；

在所述OBD检测模块进行检测工况时，所述OBD检测模块发送诊断请求信号，所述控制器根据所述诊断请求信号控制所述切换装置进行切换，使所述第二腔室通过所述第一通孔与所述第一腔室相互导通。

优选的，还包括：翻转阀；

所述翻转阀设置在所述储箱的排气口与所述电控阀的进气口之间，在车辆发生翻车或侧倾角度大于设定角度阈值时，所述翻转阀切断所述储箱与所述电控阀之间的管道导通。

本发明提供一种线性控制的电控阀及电控燃料系统，在电控阀的壳体内设置第一腔室、第二腔室和第三腔室，并由切换装置对各个腔室的导通或关闭进行控制，同时，通过控制器控制电控阀将燃料储箱的通排气，及碳罐脱附、碳罐和储箱脱附的燃料气体的释放。解决现有密闭燃油系统中易出现燃料储箱内的燃料气体管理和利用不合理的问题，易造成能源浪费和环境污染的问题，能提高燃料系统的控制精度，提高车辆的燃料利用效率和环保效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本发明提供的一种线性控制的电控燃料系统结构示意图；

图2～5是本发明提供的一种线性控制的电控阀的控制结构示意图；

图6是本发明提供的一种电控燃料系统的控制流程图；

图7～10是本发明提供的另一种线性控制的电控阀的控制结构示意图；

图11是本发明提供的另一种电控燃料系统的控制流程图；

图12是本发明提供的另一种电控燃料系统结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。

针对当前混合动力车辆的高压燃油系统中，由于燃料系统经常是封闭模式，易造成储箱内的燃料气体的管理和利用不合理的问题。本发明提供一种线性控制的电控阀及电控燃料系统，在电控阀的壳体内设置第一腔室、第二腔室和第三腔室，并由切换装置对各个腔室的导通或关闭进行控制，同时，通过控制器控制电控阀将燃料储箱的通排气，及碳罐脱附、碳罐和储箱脱附的燃料气体的释放。解决现有密闭燃油系统中易出现燃料储箱内的燃料气体管理和利用不合理的问题，易造成能源浪费和环境污染的问题，能提高燃料系统的控制精度，提高车辆的燃料利用效率和环保效果，降低成本。

如图2～10所示，一种线性控制的电控阀，包括：壳体61和切换装置。所述壳体61内设有第一腔室501、第二腔室502和第三腔室503，所述第一腔室501设有所述电控阀的进气口，所述第二腔室502设有所述第一通气口，所述第三腔室503设有所述第二通气口。所述切换装置用于控制所述第一腔室501、所述第二腔室502和所述第三腔室503之间相互导通或封闭隔离。在所述切换装置处于第一切换位置时，所述第一腔室501、所述第二腔室502和所述第三腔室503之间相互封闭隔离。在所述切换装置处于第二切换位置时，所述第一腔室501与所述第二腔室502相互导通。在所述切换装置处于第三切换位置时，所述第二腔室502与所述第三腔室503导通。在所述切换装置处于第四切换位置时，所述第一腔室501、所述第二腔室502和所述第三腔室503相互导通。

具体地，如图2所示，电控阀内部可以分为3个腔室，第一腔室501、第二腔室502和第三腔室503，碳罐脱附过程中需要大量外部空气来冲洗内部才能完成，碳罐通过吸气口对外部空气4进行吸入。通过切换装置对第一腔室、第二腔室和第三腔室进行导通或密闭隔离控制，能够使电控阀与燃料储箱、碳罐和发动机之间的燃料气体流通得到有效控制，能用于解决现有密闭燃油系统中易出现燃料储箱内的燃料气体排放和利用不合理，易造成能源浪费和环境污染的问题，能提高燃料系统的电控精度，提高车辆的燃料利用效率和环保效果。

进一步，所述第二腔室的一侧与所述第一腔室501相连，所述第二腔室502的另一侧与所述第三腔室503相连。所述第二腔室502设有第一通孔和第二通孔，所述第二腔室502通过所述第一通孔与所述第一腔室501连通，所述第二腔室502通过所述第二通孔与所述第三腔室503导通。所述切换装置通过控制所述第一通孔和所述第二通孔的导通或密封，以实现所述第一腔室501、所述第二腔室502和所述第三腔室503之间相互导通或封闭隔离。

在实际应用中，如图2～9所示，第一腔室501、第二腔室502和第三腔室503的相对布局可以采用上中下结构，第二腔室502处于中间位置，并在第二腔室502相对应的两侧分别设有第一通孔和第二通孔，使其处于同一中心轴线上。第二腔室502与所述碳罐3相连通，第三腔室503与发动机2相连通。在第一通孔和第二通孔被封闭时，第一腔室501、第二腔室502和第三腔室503被封闭隔离。在第一通孔导通，第二通孔被封闭时，第一腔室501和第二腔室502导通，第三腔室503被封闭隔离。在第一通孔和第二通孔都被导通时，则第一腔室501、第二腔室502和第三腔室503相互导通。

如图2～5所示，所述切换装置包括：行程控制单元6、导杆8、复位弹簧10、第一密封圈11、第二密封圈12和第三密封圈13。所述第一密封圈11和所述第二密封圈12串接在所述导杆8上，所述第一密封圈11处于所述第一腔室501内，所述第二密封圈12处于所述第二腔室502内，所述第一密封圈11和所述第二密封圈12分别处于所述第一通孔的两侧，用于调节所述第一通孔的开度。所述第三密封圈13设置在所述第三腔室503内，所述复位弹簧10设置在所述第三腔室503内，所述复位弹簧10的一端与所述第三腔室503的底面相连接，所述复位弹簧10的另一端与所述第三密封圈13相连接，使所述第三密封圈13在所述复位弹簧10作用下密封所述第二通孔。所述导杆8贯穿所述第一通孔处于所述第一腔室501和所述第二腔室502之内，所述行程控制单元6驱动所述导杆8上下运动，在所述导杆8向下运动，且穿过所述第二通孔时，所述导杆8推动所述第三密封圈13向下运动，使所述第三腔室503与所述第二腔室502相互导通。

具体地，如图2所示，电控阀通过行程控制单元6控制导杆8上下移动，导杆8和电控阀外壳连接位置要有外密封圈7连接，防止油气外漏。导杆上间隔一定距离设置第一密封圈11和第二密封圈12，第三密封圈13与弹簧10连接。压力传感器14用于监测储箱的压力，液位传感器15用于监测储箱内的液位，为控制器控制电控阀的工作提供信号输入。由于第一密封圈11和第二密封圈12串接在导杆上，行程控制单元6通过对所述导杆8的上下运动，能实现不同的切换位置，在第二密封圈12密封第一通孔、第三密封圈13密封第二通孔时，所述切换装置处于第一切换位置，此时，所述第一腔室501、所述第二腔室502和所述第三腔室503之间相互封闭隔离。导杆8向下运运，在第一密封圈11和第二密封圈12都远离所述第一通孔时，即第一密封圈11和第二密封圈12都不贴附在第一通孔的两侧，所述切换装置处于第二切换位置，此时所述第一腔室501与所述第二腔室502相互导通。在导杆8继续向下运行，使导杆8的端部推动第三密封圈13脱离第二通孔，且第一密封圈11贴合在第一通孔的一侧时，此时所述切换装置处于第三切换位置，第一腔室501与第二腔室502处于相互隔离，第二腔室502与第三腔室503相互导通。在这过程中，在第一密封圈11与第二密封圈12都不贴附在第一通孔的两侧时，此时所述切换装置处于第四切换位置，所述第一腔室501、所述第二腔室502和所述第三腔室503相互导通。

需要注意的是，可通过导杆8的上下运行，利用第一密封圈11和第二密封圈12与第一通孔的相对位置可调整第一腔室501与第二腔室502的通气流量，以实现第一通孔的开度调节。当第一密封圈11或第二密封圈12贴附在第一通孔的一侧时，第一通孔处于关闭，当第一密封圈11和第二密封圈12都不贴附在第一通孔的两侧时，第一通孔处于开启。利用导杆8的上下运动，使第一密封圈11、第二密封圈12和第三密封圈13处于不同位置，以实现燃料储箱的燃料气体的通气流量调节。

在实际应用中，行程控制单元可为电机，电机可设置在电控阀外部，以提高电机的使用安全和便捷，导杆贯穿第一腔室处可设置外部密封圈，以避免出现燃料气体泄漏。如图2和图3所示，当储箱上压力传感器14检测到储箱内部压力过高，压力需要释放到外部环境，控制器(可以是发动机控制器ECU)控制行程控制单元6带动导杆8,使第一密封圈11、第二密封圈12都开启，第三密封圈13关闭。燃料气体需要经过第一密封圈11和第二密封圈12，再通过碳罐3到达环境外部，以避免压力过大引起储箱变形。在燃料气体压力大时，可将电控阀调节到图3所示状态，在燃料气体压力小时，可将电控阀调节至图2所示状态。当液位传感器15检测到顾客主动要停车开启加油小门时，电控阀也调节至图3状态，第一密封圈11、第二密封圈12处于开启状态，密封圈13处于关闭状态，并进行开度调节按压力进行泄压，在加注时，随着储箱液位升高排出内部油气，同时根据液位传感器检测到的液位信息在即将达到满液位时候，将电控阀调节至图2状态，使储箱内部压力升高实现主动跳枪，也可避免储箱过加注。如图2所示，是电控阀车辆在车辆停车、行驶和燃料加油跳抢三种工况的运行状态，这三种工况下，第一密封圈11处于开启状态，第二密封圈12和第三密封圈13处于关闭状态，油气的路径如图中虚线箭头所示，油气从储箱内燃料挥发出后，经过管路进入电控阀，油气可通过第一密封圈11下方，但是不能进入502腔室，避免油气外泄。

如图4所示，碳罐3能够吸附油气主要是因为其内部有一定量的活性炭，但是活性炭吸附油气分子的能力是有限的，所以在碳罐在饱和之前要对碳罐进行脱附，脱附有两种模式，一种是对碳罐和储箱都脱附，一种是仅对碳罐脱附。如图4是对当对碳罐和储箱都脱附的时电控阀的运行状态，通过行程控制单元6带动导杆8向下移动，开启第一密封圈11、第二密封圈12和第三密封圈13，油气通过第三密封圈13进入发动机2，在发动机内燃烧。如图5所示，是仅对碳罐进行脱附，电控阀将第一密封圈11关闭，使油气无法进入到电控阀的第二腔室502。

由于碳罐有一个接大气的出口，为了更灵敏的控制这个出口的闭合，如图7～10所示，所述电控阀还包括：排放控制装置。所述第一腔室内设有排放通道，所述排放通道的端部设有通气口，所述排放通道侧壁设有连通孔，所述连通孔与碳罐的排气口相连接。所述排放控制装置设置在所述排放通道内，用于控制所述排放通道的通气口与外部的导通或隔离。

在一实施例中，如图7和8所示，所述排放控制装置包括：第一凸轮结构20、第一传动轴22、第一弹簧23、第一档板21、第二档板24和第四密封圈25。所述第一档板21和所述第二档板24串接在所述第一传动轴22上，所述第二档板24设置在所述连通孔远离所述排放通道的通气口26一侧，所述第一档板21设置在所述第二档板24的左侧。所述第一弹簧23的一端与所述第一档板21固定，所述第一弹簧23的另一端与所述第二档板24固定。所述第一凸轮结构20设置在所述导杆8上，所述第一传动轴22与所述第一凸轮结20构垂直设置，在所述导杆8上下运动时，所述第一传动轴22的一端沿所述第一凸轮结构20的表面上下滑行，使所述第一传动轴22左右传动。所述第四密封圈25设置在所述第一传动轴另一端的端部，在所述第一传动轴22一端处于所述第一凸轮结构20上时，所述第四密封圈25封堵所述排气通道的通气口26。

具体地，如图7所示，导杆8上有第一凸轮结构20，并与第一传动轴22相连接，导杆上有第一弹簧23，第一弹簧两端分别连接到第一档板21和第二档板24上，第二档板24不仅能阻止排气通道外漏，同进也给第一传动轴22提供中间支撑，提高电控阀的耐久性。第四密封圈25的作用是将通风口26密封。在车辆行驶、停车、用电行驶、加油跳抢、OBD检测工况下，第四密封圈25处于关闭状态，如图6所示。

如图8所示，在储箱加注、泄压工况下，第一凸轮结构20带动第一档板21和第一弹簧22向左移动，第一弹簧处于松弛状态，进而第四密封圈25处于开启状态，油气通过碳罐时油气分子被碳罐吸附，空气经过通风口排到大气中。在上述状态的基础上，在碳罐和储箱都脱附或者只有碳罐脱附的情况下，通过导杆8将第三密封圈13和第四密封圈25开启，可以将执行脱附的动作。

在另一实施例中，如图9和图10所示，所述排放控制装置包括：第二凸轮结构27、第二传动轴28、第二弹簧30、第三档板29、和第四档板31。所述第二弹簧30的一端与所述第三档板29固定，所述第二弹簧30的另一端与所述第四档板31固定。所述第三档板29和所述第四档板31串接在所述第二传动轴28上，所述第三档板29设置在所述连通孔远离所述排放通道的通气口一侧，所述第四档板31设置在所述排放通道的通气口外侧，并封堵所述排气通道的通气口。所述第二凸轮结构27设置在所述导杆上，所述第二传动轴28与所述第二凸轮结构27垂直设置，在所述导杆8上下运动时，所述第二传动轴28的一端沿所述第二凸轮结构27的表面上下滑行，使所述第二传动轴28左右传动。在所述第二传动轴28的一端处于所述第二凸轮结构27上时，所述第四档板31脱离所述排气通道的通气口。

具体地，图9和图10是碳罐排放通道控制的示意图，其中图9是排放通道的通气口关闭状态的示意图，图10是排放通道的通气口开启状态的示意图。导杆8通过第二凸轮结构27与第二传动轴28连接，弹簧30布置在第三挡板29的右侧，密封结构也不是上述的密封圈封闭通风孔的结构，而是利用第四档板31从外部通过密封圈将通风口处密封。

可见，本发明提供一种线性控制的电控阀及电控燃料系统，在电控阀的壳体内设置第一腔室、第二腔室和第三腔室，并由切换装置对各个腔室的导通或关闭进行控制，可用于解决现有密闭燃油系统中易出现燃料储箱内的燃料气体管理和利用不合理的问题，易造成能源浪费和环境污染的问题，能提高燃料系统的控制精度，提高车辆的燃料利用效率和环保效果。

如图1所示，一种线性控制的电控燃料系统，包括：储箱1、碳罐3、电控阀5和控制器9，以及上述所述的电控阀。所述电控阀5的进气口与所述储箱1的排气口相连，所述电控阀5的第一通气口与所述碳罐3的进气口相连，所述电控阀5的第二通气口与发动机2相连。所述控制器9与所述电控阀5信号连接，在车辆行驶或车辆停止时，所述控制器9控制所述电控阀5的进气口与所述第一通气口和所述第二通气口处于密闭隔离。在所述储箱进行泄压或加注时，所述控制器控制所述电控阀的进气口与所述第一通气口导通，使所述储箱内的燃料气体排入所述碳罐中。在所述碳罐进行脱附时，所述控制器控制所述第一通气口与所述第二通气口导通，使碳罐内的燃料气体排入所述发动机中燃烧。在所述储箱和所述碳罐同时进行脱附时，所述控制器控制所述电控阀的进气口、所述第一通气口和所述第二通气口相互导通。

具体地，如图1所示，所述电控阀的进气口与所述储箱的排气口通过第一管路连接，所述电控阀的第一通气口与所述碳罐的进气口通过第二管路连接，所述电控阀的第二通气口与所述发动机的燃料进口通过第三管路连接。电控阀通过内部结构控制燃料储箱、碳罐和发动机之间的燃料气体的流通，满足车辆驾驶、驻车、加油、脱附等工况的使用。以使储箱内的气体压力、燃料气体的泄压和释放得到精确控制，降低燃料控制系统的复杂性，便于整车实现系统化管理，并保证系统性能的稳定，提升系统的集成度。

如图1所示，该系统还包括：压力传感器14。所述压力传感器14与所述控制器9信号连接，用于检测所述储箱内的燃料气体压力。在所述燃料气体压力大于第一压力阈值时，所述控制器控制所述电控阀的进气口与所述第一通气口导通，使所述储箱内的燃料气体排放入所述碳罐中。

如图1所示，该系统还包括：液位传感器15。所述液位传感器15与所述控制器9信号连接，用于检测所述储箱内的燃料液位。在所述燃料液位在设定液位阈值时，所述控制器控制所述电控阀的进气口与所述第一通气口切断，以保证容积。

进一步，该系统还包括：OBD检测模块(图中未示出)。所述OBD检测模块与所述控制器信号连接，所述OBD检测模块设置在所述碳罐的排气口处。在所述OBD检测模块进行检测工况时，所述OBD检测模块发送诊断请求信号，所述控制器根据所述诊断请求信号控制所述切换装置进行切换，使所述第二腔室通过所述第一通孔与所述第一腔室相互导通。

在实际应用中，OBD检测模块可设置在碳罐接大气口处，在检测过程中，需要在储箱内部形成正压或者负压，所以需要保持外界与储箱通道连接顺畅，同时其它干扰通道要关闭，所以在OBD检测工况下，电控阀的运行状态也如图3所示，使第一腔室与第二腔室导通，第三腔室处于密封隔离。

处于不同的工况下，各个密封圈的工作状态可如表1所示进行控制。同时，控制电控阀的工作流程图如图6所示，在进行OBD诊断和脱附时，通过控制器(发动机ECU)控制行程控制单元转动，以带动导杆伸长，进而控制第一腔室、第二腔室或第三腔室之间的相互导通或封闭隔离。在车辆运行、停车或加注跳枪时，控制器根据压力传感器和液位传感器检测储箱内的燃料气体压力和液位，进而控制行程控制单元转动，以带动导杆伸缩，实现密封圈的开启或关闭。

表1

如图7～9所示，在碳罐的出气口也进行控制时，具体的密封圈工作状态可如表2所示。行程控制单元和控制器(可以是发动机控制器ECU)信号连接，用于控制电控阀的不同状态，适应整车的不同工况。在车辆出现事故或翻车时，电控阀将第一密封圈11保持关闭状态，避免燃油泄漏，同时由于电控阀自身属于常闭方面，在系统断电时也不会出现燃油泄漏的情况。

表2：

同时，控制器对电控阀的控制流程如图11所示，在进行OBD诊断和脱附时，通过控制器(发动机ECU)控制行程控制单元转动，以带动导杆伸长，进而控制第一密封圈、第二密封圈、第三密封圈和第四密封圈的关闭或开启。在车辆运行、停车或加注跳枪时，控制器根据压力传感器和液位传感器检测储箱内的燃料气体压力和液位，进而控制行程控制单元转动，以带动导杆伸缩，实现第一密封圈、第二密封圈、第三密封圈和第四密封圈的开启或关闭。

更进一步，如图12所示，该系统还包括：翻转阀。所述翻转阀设置在所述储箱的排气口与所述电控阀的进气口之间，在车辆发生翻车或侧倾角度大于设定角度阈值时，所述翻转阀切断所述储箱与所述电控阀之间的管道导通。

在实际应用中，当车辆处于特殊工况下，比如电路故障，行程控制单元故障等状态下，电控阀失效，车辆发生翻车或较大角度的侧倾时，可在电控阀和储箱之间加入翻转阀，翻转阀可以设置到储箱上、储箱与电控阀的管路上或者电控阀上。翻转阀可以但不限于如图12所示的结构，当车辆发生翻车或较大角度的侧倾等特殊工况时，翻转阀的外壳91内的浮子94在重力和弹簧95的作用力下，碗状密封圈93将挡板62开口处关闭，碗状密封圈93在液态燃料的压力作用下，密封效果更佳，可阻止燃料流入电控阀中，进而发生燃料泄漏，引发更大的事故。在其余工况条件下，翻转阀保持开启状态，保持电控阀通气顺畅。

本发明提供一种线性控制的电控燃料系统，通过控制器控制电控阀将燃料储箱的通排气，及碳罐脱附、碳罐和储箱脱附的燃料气体的释放。解决现有密闭燃油系统中易出现燃料储箱内的燃料气体排放和利用不合理，易造成能源浪费和环境污染的问题，能提高燃料系统的电控精度，提高车辆的燃料利用效率和环保效果。

以上依据图示所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种线性控制的电控阀，其特征在于，包括：壳体和切换装置；

所述壳体内设有第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述第一腔室设有所述电控阀的进气口，所述第二腔室设有第一通气口，所述第三腔室设有第二通气口；

所述切换装置用于控制所述第一腔室、所述第二腔室和所述第三腔室之间相互导通或封闭隔离。

2.根据权利要求1所述的线性控制的电控阀，其特征在于，所述第二腔室的一侧与所述第一腔室相连，所述第二腔室的另一侧与所述第三腔室相连；

所述第二腔室设有第一通孔和第二通孔，所述第二腔室通过所述第一通孔与所述第一腔室连通，所述第二腔室通过所述第二通孔与所述第三腔室导通；

所述切换装置通过控制所述第一通孔和所述第二通孔的导通或密封，以实现所述第一腔室、所述第二腔室和所述第三腔室之间相互导通或封闭隔离。

3.根据权利要求2所述的线性控制的电控阀，其特征在于，所述切换装置包括：行程控制单元、导杆、复位弹簧、第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈；

所述第一密封圈和所述第二密封圈串接在所述导杆上，所述第一密封圈处于所述第一腔室内，所述第二密封圈处于所述第二腔室内，所述第一密封圈和所述第二密封圈分别处于所述第一通孔的两侧，用于调节所述第一通孔的开度；

所述第三密封圈设置在所述第三腔室内，所述复位弹簧设置在所述第三腔室内，所述复位弹簧的一端与所述第三腔室的底面相连接，所述复位弹簧的另一端与所述第三密封圈相连接，使所述第三密封圈在所述复位弹簧作用下密封所述第二通孔；

所述导杆贯穿所述第一通孔处于所述第一腔室和所述第二腔室之内，所述行程控制单元驱动所述导杆上下运动，在所述导杆向下运动，且穿过所述第二通孔时，所述导杆推动所述第三密封圈向下运动，使所述第三腔室与所述第二腔室相互导通。

4.根据权利要求3所述的线性控制的电控阀，其特征在于，还包括：排放控制装置；

所述第一腔室内设有排放通道，所述排放通道的端部设有排气口，所述排放通道侧壁设有连通孔，所述连通孔与碳罐的排气口相连接；

所述排放控制装置设置在所述排放通道内，用于控制所述排放通道的通气口与外部的导通或隔离。

5.根据权利要求4所述的线性控制的电控阀，其特征在于，所述排放控制装置包括：第一凸轮结构、第一传动轴、第一弹簧、第一档板、第二档板和第四密封圈；

所述第一档板和所述第二档板串接在所述第一传动轴上，所述第二档板设置在所述连通孔远离所述排放通道的通气口一侧，所述第一档板设置在所述第二档板的左侧；

所述第一弹簧的一端与所述第一档板固定，所述第一弹簧的另一端与所述第二档板固定；

所述第一凸轮结构设置在所述导杆上，所述第一传动轴与所述第一凸轮结构垂直设置，在所述导杆上下运动时，所述第一传动轴的一端沿所述第一凸轮结构的表面上下滑行，使所述第一传动轴左右传动；

所述第四密封圈设置在所述第一传动轴另一端的端部，在所述第一传动轴一端处于所述第一凸轮结构上时，所述第四密封圈封堵所述排气通道的通气口。

6.根据权利要求4所述的线性控制的电控阀，其特征在于，所述排放控制装置包括：第二凸轮结构、第二传动轴、第二弹簧、第三档板、和第四档板；

所述第二弹簧的一端与所述第三档板固定，所述第二弹簧的另一端与所述第四档板固定；

所述第三档板和所述第四档板串接在所述第二传动轴上，所述第三档板设置在所述连通孔远离所述排放通道的通气口一侧，所述第四档板设置在所述排气通道的通气口外侧，并封堵所述排气通道的通气口；

所述第二凸轮结构设置在所述导杆上，所述第二传动轴与所述第二凸轮结构垂直设置，在所述导杆上下运动时，所述第二传动轴的一端沿所述第二凸轮结构的表面上下滑行，使所述第二传动轴左右传动；

在所述第二传动轴的一端处于所述第二凸轮结构上时，所述第四档板脱离所述排气通道的通气口。

7.一种线性控制的车辆电控燃料系统，其特征在于，包括：储箱、碳罐和控制器，以及权利要求1-6任一项所述的电控阀；

所述电控阀的进气口与所述储箱的排气口相连，所述电控阀的第一通气口与所述碳罐的进气口相连，所述电控阀的第二通气口与发动机相连；

所述控制器与所述电控阀信号连接，在车辆行驶或车辆停止时，所述控制器控制所述电控阀的进气口与所述第一通气口和所述第二通气口处于密闭隔离；

在所述储箱进行泄压或加注时，所述控制器控制所述电控阀的进气口与所述第一通气口导通，使所述储箱内的燃料气体排入所述碳罐中；

在所述碳罐进行脱附时，所述控制器控制所述第一通气口与所述第二通气口导通，使碳罐内的燃料气体排入发动机中燃烧；

在所述储箱和所述碳罐同时进行脱附时，所述控制器控制所述电控阀的进气口、所述第一通气口和所述第二通气口相互导通。

8.根据权利要求7所述的线性控制的车辆电控燃料系统，其特征在于，还包括：压力传感器；

所述压力传感器与所述控制器信号连接，用于检测所述储箱内的燃料气体压力；

在所述燃料气体压力大于第一压力阈值时，所述控制器控制所述电控阀的进气口与所述第一通气口导通，使所述储箱内的燃料气体排放入所述碳罐中。

9.根据权利要求7或8所述的线性控制的车辆电控燃料系统，其特征在于，还包括：液位传感器；

所述液位传感器与所述控制器信号连接，用于检测所述储箱内的燃料液位；

在所述燃料液位在设定液位阈值时，所述控制器控制所述电控阀的进气口与所述第一通气口切断。

10.根据权利要求9所述的线性控制的车辆电控燃料系统，其特征在于，还包括：OBD检测模块；

所述OBD检测模块与所述控制器信号连接，所述OBD检测模块设置在所述碳罐的排气口处；

在所述OBD检测模块进行检测工况时，所述OBD检测模块发送诊断请求信号，所述控制器根据所述诊断请求信号控制所述切换装置进行切换，使所述第二腔室通过所述第一通孔与所述第一腔室相互导通。

11.根据权利要求7所述的线性控制的车辆电控燃料系统，其特征在于，还包括：翻转阀；

所述翻转阀设置在所述储箱的排气口与所述电控阀的进气口之间，在车辆发生翻车或侧倾角度大于设定角度阈值时，所述翻转阀切断所述储箱与所述电控阀之间的管道导通。

Images